数控系统为航天领域“中国智造”夯实基础

        6月23日，我国最后一颗组网卫星在西昌卫星基地完成发射升空。说起航天航空领域制造产品，不论是主机、航空发动机或是各个航空零部件都需要保证其加工精度。而高端的数控系统可以使制造加工的数控机床具备更加强大的运算和处理能力，能够生产出更为复杂和精细的高精度工件。

数控机床组成原理图

        随着技术水平的提高，要想制造出高质量、符合大众需求的产品，现代数控系统就是高端制造领域的核心保障。在科技时代里，数控技术更新速度非常快，工业制造行业要想获得更好的发展，就必须对数控系统的技术特点、发展趋势有更准确的把握。

数控系统工作原理图

高端数控系统的技术特点

1. 操作界面简捷化

        随着机床制造技术的不断发展，数控机床操作难度也在不断提高，因此简捷化的数控系统操作界面就应运而生。采用图形化的操作界面、图标化的按钮及触摸屏点触界面，大大简化了操作过程的难度和对数控机床操作者的培训。因此按键触控操作和液晶屏数控操作界面成为高档数控系统的标配。　

图标化按钮的数控系统操控界面

        西门子、发那科、华中数控等数控系统领军企业，已经开始在人机界面实现大屏和触摸屏操作设计，甚至在机床操作面板也开始以触摸屏设计、开发触摸式字母和数字按键或者另外搭配标准的PC键盘为设计方向。以西门子的smar系列系统为例，即使不在加工车间内，工作人员还是可以通过智能手机、平板电脑或PC上的显示获知操作信息。

2. 加工技术智能化

        加工智能化是对加工过程进行实时监控，自主地对工况变化进行决策，调整加工参数以适应加工过程中状况的变化，最大限度地发挥加工机床和刀具的潜力，提高生产效率，延长刀具的寿命。

        发那科已经在加强智能化趋势上迈出了一大步。发那科旗下的高端数控系统拥有的智能加工技术，包括表面精细处理技术、高效加工技术、智能进给轴加减速、智能刚性攻丝、智能自适应控制、智能机床控制、智能反向间隙补偿和智能机床前端点控制功能，展示其强大的技术实力。

发那科数控系统

3. 高速度、高精度控制　

        因为对精度和表面质量的高要求，使得传统的以微米为最小控制单位进行插补和运动控制的数控系统已经不能满足当下的高精度工件加工要求。因此要进行高速高精曲面的加工，减小插补误差，就需要尽可能缩短插补周期。

        目前，已有众多企业在其研发的数控系统上实现了工件加工的高速度与高精度，西门子、发那科30i系列和三菱系统都已经实现了纳米插补功能。以三菱M800数控系统为例，它已经可以纳米为单位来精确计算位置指令，使机床进行高速平滑移动从而提高机床加工精度和表面质量。

三菱M800数控系统装置 

数控系统技术发展趋势

        数控系统是确保数控机床加工技术领先的前提和重要保证。在当前科技蓬勃发展的当下，未来几年数控系统的发展趋势可能向以下方向稳步推进：

1.  自动化方向管理

        尽管现代数控系统取得了较好的发展，为机械制造行业的发展带来了巨大的动力。然而数控系统依然需要人为地去执行操作，由于现代数控系统的技术性比较强，对技术操作人员的要求非常高。在这样的环境下，机械制造行业还需要加大技术人员的培养。而数控系统自动化可以降低人力成本的投入，真正地实现机械制造的自动化管理，为制造业降低人才培养成本，提高机床生产效率，推动制造业更好发展。

2. 复合化、柔性化方向发展

        在科技飞速发展的时代里，为了尽可能降低机床工作时的辅助时间，柔性化生产的应用为现代工业的发展提供了巨大的便利。人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上，因此具有复合功能的机床成为近年来数控系统的发展趋势之一。　对于现代数控系统而言，数控系统的复合化、柔性化生产方式将极大地提高劳动生产率。

3. 与工业物联网相结合，打造数字化工厂

        数控机床与物联网结合后，可以连接到基于云的服务器，之后在此服务器上收集、连接和分析数据，这将发掘出工业制造生产的巨大潜力。数控系统的数字化工厂模式将极大地满足生产线、制造系统和制造企业对信息集成的需求，也是创新制造模式的重要手段和必要条件。

        随着科学技术的飞速发展，高端的数控系统在工业制造领域的应用也会逐步扩张，不仅是在航空航天领域，还会在未来更为广阔的制造领域大展身手。尽管我国现代数控系统正在努力探索、飞速发展，但是与世界那些发达国家的高端技术相比，还存在一定的差距。还需要不断地学习和研究。只有不断地创新和学习，才能促进我国数控系统和机床制造业实现更好发展，做出真正意义上的大国重器。